内容正文:
专题06 遗传的细胞基础
目录
学考要求速览
必备知识梳理
高频考点精讲(2大必备知识)
考点一:减数分裂
考点二:受精作用
进阶分级练
1、阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
2、说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代
必备知识1 减数分裂
1、 减数分裂的相关概念
1.减数分裂的概念减数分裂
范围
时期
特点
结果
进行_________的生物
___________产生生殖细胞的过程中
染色体只_________而细胞在减数分裂过程中_____________
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的_________
2.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体:①行为:减数分裂过程中___________的两条染色体;
②形状和大小:一般_________;
③来源:一条来自_______,一条来自___________。
(2)非同源染色体:形状、大小_______,且在减数分裂过程中不进行_________的染色体。
【易错提醒】1.X和Y染色体大小和形态不同,但是是一对同源染色体。
2.大小、形态相同,一条来自父方一条来自母方的染色体也不一定是同源染色体,关键是要看减数分裂时能否发生联会。
3.联会和四分体
(1)联会:在减数分裂过程中,同源染色体___________的现象。
(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有____条染色单体,叫作四分体。
思考:下图表示细胞分裂某时期的图像,请分析:
(1)乙图中染色体有_____条、染色单体有____条、DNA分子有____个。
(2)乙图示染色体中,_________、__________属于同源染色体;__________、__________、_________、_________是非同源染色体。
(3)图中的a与a’的关系是______________,a与b的关系是_____________。
(4)图乙中的现象叫_________,形成的结构叫________,图示中包括_______个类似的结构。
(5)四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是:1个四分体=___条染色体=___条染色单体=_____个DNA分子。
二、精子的形成过程
1.形成场所:人和其他哺乳动物的精子是在__________中形成的。
2. 精细胞的形成过程(填表)(以体细胞2N=8为例)
时期
图像
染色体行为
细胞名称
减数分裂前的间期
DNA的______,相关___________合成,细胞体积增大
_______________
减数分裂 I
前期
同源染色体发生联会形成_______,其上的_______________间可以发生交叉互换
_______________
中期
各对_________________排列在细胞中央的赤道板两侧
后期
配对的两条_________________彼此分离,分别移向细胞的两极,同时,______________自由组合
减数分裂II
前期
_______________________散乱分布在细胞中
_________________
_________________
中期
染色体的______________排列在赤道板上
后期
每条染色体的___________分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞的两极
细胞质________,一个细胞分裂成为2个子细胞
—————————
归纳总结:请就减数分裂过程中两个分裂阶段进行比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)
项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否
复制
_________
同源染色体有无
_______
_______
着丝粒变化(是否分裂)
_________
______
染色体主要行为
①同源染色体_______;
②四分体中____________可以发生互换;
③同源染色体______,非同源染色体_________
着丝粒______,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极
三、卵细胞的形成过程
1.形成场所:卵巢。
2.形成过程(以体细胞2N=4为例)
归纳总结:1.请就动物精子和卵细胞形成过程进行比较
项目
精子形成过程
卵细胞形成过程
部位
_________
________
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂方式
_______分裂
______均等分裂,________细胞、_____
______细胞不均等分裂
分裂结果
一个精原细胞→____个精细胞(生殖细胞)
一个卵原细胞→____个卵细胞(生殖细胞)+_____个极体(退化消失)
是否变形
______
____________
四、减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律
五、有丝分裂与减数分裂图像辨析
依据:同源染色体的有无及行为
1.前期
图像
时期
____________前期
______________前期
_____________前期
依据
____同源染色体,但不____
__同源染色体_____现象
___同源染色体,且染色体散乱分布
2.中期
图像
时期
___________中期
____________中期
______________中期
依据
____同源染色体,且着丝粒排列在_______________
____________排列在____________
____同源染色体_________
3.后期
图像
时期
____________后期
____________后期
_____________后期
依据
___同源染色体,且_________分裂后移向两极
_____________分离并移向两极
___同源染色体,且______分裂后移向两极
【得分速记】
必备知识2 受精作用
一、配子中染色体组合的多样性
归纳总结:(1)产生配子多样性的主要原因:①________________________________________;
②______________________________________________________________。
2.产生配子多样性的规律:含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)
项目
配子个数
配子种类
一个精原细胞
____个
___种
一个雄性个体
___种
一个卵原细胞
___个
___种
一个雌性个体
___种
3. 含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多,可能的原因是_________
___________________________________________________________________。
二、受精作用
1.概念:卵细胞和精子相互_____、_______成为受精卵的过程。
2.过程
图示
过程
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的_________发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入
实质:精子的______与卵细胞的_______融合,使彼此的染色体会合在一起
【易错提醒】1.受精作用的实质是精子和卵细胞核的融合。2.受精卵的染色体一半来自父方一半来自母方;受精卵的遗传物质来自母方的多于父方,细胞质几乎全部来自母方。
3.结果
受精卵中的________一半来自______(父方),另一半来自_________(母方),受精卵中的染色体数目恢复到_________中染色体的数目,保证了物种染色体数目的稳定。
4.意义
(1)在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有_________,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的__________,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在___________中进化,体现了_________的优越性。
(2)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代______________的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
【得分速记】
考点一:减数分裂
例题1.(2023·江苏·学业考试) 在人体精子形成的过程中,减数分裂前染色体复制一次,减数分裂过程中细胞连续分裂两次。一个精原细胞经减数分裂形成的精子数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
例题2.(2023·江苏·学业考试) 下图为细胞减数分裂某一时期示意图,该时期细胞中含有的染色体数是( )
A. 3 B. 6 C. 12 D. 24
例题3.(2024·江苏·学业考试)雪豹是我国一级保护动物,体细胞中含有38条染色体。其正常卵细胞中的染色体数目为( )
A. 19条 B. 19对 C. 38条 D. 38对
1.某二倍体生物的一个初级精母细胞如右图所示,E~H 表示染色单 体。下列组合中,不可能出现在一个精细胞内的是( )
A.E1、G1 B.E2、F2 C.F1、H1 D.F2、G2
2. 如图是某动物细胞进行减数分裂某一时期的示意图,图中细胞( )
A. 含有4对同源染色体
B. 含有4条姐妹染色单体
C. 正在发生同源染色体分离
D. 正在发生姐妹染色单体分离
3. 在细胞分裂过程中,同时具有同源染色体和姐妹染色单体的时期是( )
A. 减数分裂I前期 B. 减数分裂II中期
C. 有丝分裂后期 D. 减数分裂II末期
4. 如图所示,甲、乙、丙、丁4个图分别表示某个动物体内的4个正在进行分裂的细胞,下列说法错误的是( )
A. 甲、乙、丙、丁4个细胞中均存在同源染色体
B. 甲、乙、丙、丁细胞的染色体组数依次为1、2、4、2
C. 细胞甲和丁属于减数分裂过程,细胞乙和丙属于有丝分裂过程
D. 该生物的细胞通过凹陷形成环沟实现胞质分裂
考点二:受精作用
例题1.(2025·湖南·学业考试)卵细胞和精子相互识别、融合成的细胞是( )
A. 体细胞 B. 干细胞
C. 受精卵 D. 初级精母细胞
例题2.(2025·山西·学业考试)下图为高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解,其中2N、N表示染色体数,①、 ②表示过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 过程①表示减数分裂
B. 过程②表示受精作用
C. 受精卵中的DNA数是卵细胞的2倍
D. 过程①和②维持了该种生物遗传的稳定性
例题3.(2024·内蒙古· 学业考试) “一母生九子,九子各不同。”下列不属于同一双亲后代多样性原因的是( )
A. 精子与卵细胞的随机结合
B. 减数分裂使生殖细胞中染色体数目减半
C. 同源染色体上的非姐妹染色单体片段互换
D. 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
1.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异具有重要意义。下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
B.卵细胞形成过程发生不均等分裂,但子细胞的染色体数目相等
C.受精卵中来自精子和卵细胞的DNA分子各占一半
D.雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈多样性
2.下列相关叙述错误的是( )
A.受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合
B.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
C.一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵
D.雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈现多样性
3. 对于进行有性生殖的生物体来说,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定的生理作用是( )
A. 有丝分裂和无丝分裂 B. 减数分裂和受精作用
C. 无丝分裂和减数分裂 D. 细胞分裂和细胞分化
4. 黑猩猩的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是( )
A. 受精卵和次级精母细胞 B. 受精卵和初级精母细胞
C. 初级精母细胞和雄性个体的神经元 D. 精子和雄性个体的肠上皮细胞
1. 果蝇体细胞含有8条染色体,雄性果蝇经过减数分裂,产生的精子中染色体数为( )
A. 4条 B. 8条 C. 16条 D. 32条
2.一个含2对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的卵细胞数目和种类数是( )
A.2个和1种 B.4个和2种
C.1个和1种 D.2个和2种
3.在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.模拟减数分裂I后期时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
B.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
C.模拟减数分裂II后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
D.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
4.如图为某二倍体动物(基因型为AaBb)细胞分裂的某一时期模式图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.图中1、3是姐妹染色单体分开,故而基因标注有错误
B.该细胞的子细胞是成熟的生殖细胞
C.该细胞不可能存在于雌性动物卵巢中
D.该动物细胞有丝分裂后期有8条染色体
5.下列关于同源染色体的叙述中,正确的是( )
A.在人的肌细胞中没有X和Y这对同源染色体
B.由一条染色体复制而成的两条染色体
C.在减数分裂过程中联会的两条染色体
D.形状和大小一般都相同的两条染色体
6.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.图示细胞中含有2个四分体
7.下列有关动物卵细胞的形成过程与精子的形成过程的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中染色体数目的减半均发生在减数第一次分裂
B.精子的形成过程需要经过变形,卵细胞的形成过程不需要
C.卵原细胞经减数分裂形成一个成熟生殖细胞,精原细胞经减数分裂形成四个精细胞
D.卵细胞形成过程中,减数第一次分裂形成的两个子细胞均进行不均等分裂,得到一个卵细胞和三个极体
8.如图是某二倍体动物(2n=4)睾丸中细胞分裂不同阶段的示意图。下列叙述错误的是( )
A.左图是精原细胞的有丝分裂 B.右图细胞为初级精母细胞
C.左图细胞含4个染色体组 D.右图细胞不含同源染色
9.图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)图甲中A处于____________期,细胞中有______条染色体;B处于______________期,此细胞的名称是__________________;C细胞分裂后得到的子细胞是____________________________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是________。
(3)图乙中表示细胞内含有染色单体的区间是________和9~11,表示细胞不含同源染色体的区间是________。
(4)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为________条。
10.下列关于精原细胞分裂的叙述正确的是( )
A.染色体复制成姐妹染色单体后即呈染色体状态
B.若某时期细胞中着丝粒断裂,则该细胞中染色体数与体细胞的相同
C.四分体中非姐妹染色单体之间的交换会导致等位基因的重组
D.每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上时,细胞中可能有同源染色体
11.图甲是某生物的一个精细胞,图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断图乙中与甲来自同一个精原细胞的有( )
A.①② B.①④
C.①③ D.②④
12.下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法中,正确的是( )
A.减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合,有利于保持亲子代遗传信息的稳定性
B.初级精母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量,又可进行减数分裂形成精细胞
C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ,染色体行为一致
D.联会不发生在有丝分裂过程中,着丝粒分裂可发生在减数分裂Ⅱ
13.下图为与细胞分裂有关的一组图像,下列有关叙述正确的是( )
A.非同源染色体的自由组合可发生在图甲中e过程和乙图③细胞中
B.细胞②可能对应图甲中d时期
C.细胞①可能对应图甲中的a时期
D.细胞④可以对应图甲中的f过程
14.图1为某基因型为Aa的动物细胞有丝分裂过程中某两个时期的图像,图2为该动物有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。下列说法正确的是( )
A.图1时期Ⅰ细胞中,两个A基因移向细胞一极,原因可能是基因重组
B.观察根尖分生区细胞的有丝分裂时,应先找到与图1时期Ⅱ相同时期的细胞
C.图2中1时期的细胞中,中心体会发出放射状的星射线
D.图2中2只能用来表示图1的时期Ⅱ
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专题06 遗传的细胞基础
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必备知识梳理
高频考点精讲(2大必备知识)
考点一:减数分裂
考点二:受精作用
进阶分级练
1、阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
2、说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代
必备知识1 减数分裂
1、 减数分裂的相关概念
1.减数分裂的概念减数分裂
范围
时期
特点
结果
进行有性生殖的生物
进行有性生殖的生物产生生殖细胞的过程中
染色体只复制一次而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
2.同源染色体与非同源染色体
(1)同源染色体:①行为:减数分裂过程中联会的两条染色体;
②形状和大小:一般相同;
③来源:一条来自父方,一条来自母方。
(2)非同源染色体:形状、大小不同,且在减数分裂过程中不进行联会的染色体。
【易错提醒】1.X和Y染色体大小和形态不同,但是是一对同源染色体。
2.大小、形态相同,一条来自父方一条来自母方的染色体也不一定是同源染色体,关键是要看减数分裂时能否发生联会。
3.联会和四分体
(1)联会:在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,叫作四分体。
思考:下图表示细胞分裂某时期的图像,请分析:
(1)乙图中染色体有4条、染色单体有8条、DNA分子有8个。
(2)乙图示染色体中,A与B、C与D属于同源染色体;A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。
(3)图中的a与a’的关系是姐妹染色单体,a与b的关系是非姐妹染色单体。
(4)图乙中的现象叫联会,形成的结构叫四分体,图示中包括2个类似的结构。
(5)四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是:1个四分体=2条染色体=8条染色单体=8个DNA分子。
二、精子的形成过程
1.形成场所:人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
2. 精细胞的形成过程(填表)(以体细胞2N=8为例)
时期
图像
染色体行为
细胞名称
减数分裂前的间期
DNA的复制,相关蛋白质合成,细胞体积增大
精原细胞
减数分裂 I
前期
同源染色体发生联会形成四分体,其上的非姐妹染色单体间可以发生交叉互换
初级精母细胞
中期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后期
配对的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞的两极,同时,非同源染色体自由组合
减数分裂II
前期
非同源染色体散乱分布在细胞中
次级精母细胞
中期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期
每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞的两极
细胞质均等分裂,一个细胞分裂成为2个子细胞
精细胞
归纳总结:请就减数分裂过程中两个分裂阶段进行比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)
项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否
复制
不复制
同源染色体有无
有
无
着丝粒变化(是否分裂)
否
是
染色体主要行为
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换;
③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极
三、卵细胞的形成过程
1.形成场所:卵巢。
2.形成过程(以体细胞2N=4为例)
归纳总结:1.请就动物精子和卵细胞形成过程进行比较
项目
精子形成过程
卵细胞形成过程
部位
睾丸
卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂方式
均等分裂
第一极体均等分裂,初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
分裂结果
一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)
一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)+三个极体(退化消失)
是否变形
是
否
四、减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律
五、有丝分裂与减数分裂图像辨析
依据:同源染色体的有无及行为
1.前期
图像
时期
有丝分裂前期
减I前期
减II前期
依据
有同源染色体,但不联会
有同源染色体,联会现象
无同源染色体,且染色体散乱分布
2.中期
图像
时期
有丝分裂中期
减I中期
减II中期
依据
有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两侧
无同源染色体,着丝粒排列在赤道板上
3.后期
图像
时期
有丝分裂后期
减I后期
减II后期
依据
有同源染色体,且姐妹染色单体分裂后移向两极
同源染色体分离并移向两极
无同源染色体,且姐妹染色单体分开后移向两极
【得分速记】
必备知识2 受精作用
一、配子中染色体组合的多样性
归纳总结:(1)产生配子多样性的主要原因:①减I后期,非同源染色体自由组合;
②减I前期,同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段。
2.产生配子多样性的规律:含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)
项目
配子个数
配子种类
一个精原细胞
4个
2种
一个雄性个体
2n种
一个卵原细胞
1个
1种
一个雌性个体
2n种
3. 含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多,可能的原因是四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段。
二、受精作用
1.概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程
图示
过程
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入
实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,使彼此的染色体会合在一起
【易错提醒】1.受精作用的实质是精子和卵细胞核的融合。2.受精卵的染色体一半来自父方一半来自母方;受精卵的遗传物质来自母方的多于父方,细胞质几乎全部来自母方。
3.结果
受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方),受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中染色体的数目,保证了物种染色体数目的稳定。
4.意义
(1)在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在多变的环境中进化,体现了有性生殖的优越性。
(2)减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
【得分速记】
考点一:减数分裂
例题1.(2023·江苏·学业考试) 在人体精子形成的过程中,减数分裂前染色体复制一次,减数分裂过程中细胞连续分裂两次。一个精原细胞经减数分裂形成的精子数为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】D
【知识点】精子的形成
【解析】一个精原细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞,每个次级精母细胞经过减数第二次分裂均形成两个精细胞,精细胞经过变形形成精子,因此一个精原细胞经减数分裂,形成4个精子,D正确,ABC错误。
故选D。
例题2.(2023·江苏·学业考试) 下图为细胞减数分裂某一时期示意图,该时期细胞中含有的染色体数是( )
A. 3 B. 6 C. 12 D. 24
【答案】B
【知识点】减数分裂的图像及特点
【解析】据图可知,该图处在减数第二次分裂后期,图中细胞内共6个着丝点,故共有6条染色体,ACD错误,B正确。
故选B。
例题3.(2024·江苏·学业考试)雪豹是我国一级保护动物,体细胞中含有38条染色体。其正常卵细胞中的染色体数目为( )
A. 19条 B. 19对 C. 38条 D. 38对
【答案】A
【知识点】减数分裂
【解析】雪豹体细胞中含有38条染色体,在形成卵细胞的减数分裂过程中,同源染色体分离,染色体数目减少一半,所以在正常情况下,雪豹的卵细胞中的染色体数目减半为19条。综上所述,A正确,BCD错误。故选A。
1.某二倍体生物的一个初级精母细胞如右图所示,E~H 表示染色单 体。下列组合中,不可能出现在一个精细胞内的是( )
A.E1、G1 B.E2、F2 C.F1、H1 D.F2、G2
【答案】B
【知识点】精子形成的过程
【解析】E1和G1、F1和H1、F2和G2为非同源染色体,减Ⅰ后期非同源染色体自由组合,之后可能可出现在一个精细胞内,A、C、D正确;E2和F2为同源染色体,减Ⅰ后期同源染色体分开,不会在一起,B错误。故选B
2. 如图是某动物细胞进行减数分裂某一时期的示意图,图中细胞( )
A. 含有4对同源染色体
B. 含有4条姐妹染色单体
C. 正在发生同源染色体分离
D. 正在发生姐妹染色单体分离
【答案】C
【知识点】减数分裂图像的识别、减数分裂各时期的特点
【解析】细胞中含有2对同源染色体,A错误;细胞中含有4条染色体,8条染色单体,B错误;细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,C正确;细胞中同源染色体分离,着丝粒没有分裂,所以没有发生姐妹染色单体分离,D错误。故选C。
3. 在细胞分裂过程中,同时具有同源染色体和姐妹染色单体的时期是( )
A. 减数分裂I前期 B. 减数分裂II中期
C. 有丝分裂后期 D. 减数分裂II末期
【答案】A
【知识点】减数分裂各时期的特点
【解析】减数分裂Ⅰ前期:同源染色体联会但未分离,且染色体已完成复制,姐妹染色单体存在,A正确;减数分裂Ⅱ中期:同源染色体已在减数分裂Ⅰ时分离,细胞中无同源染色体,B错误;有丝分裂后期:同源染色体存在,但姐妹染色单体已分离为独立染色体,C错误;减数分裂Ⅱ末期:同源染色体已分离,且姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期已分离,D错误。故选A。
4. 如图所示,甲、乙、丙、丁4个图分别表示某个动物体内的4个正在进行分裂的细胞,下列说法错误的是( )
A. 甲、乙、丙、丁4个细胞中均存在同源染色体
B. 甲、乙、丙、丁细胞的染色体组数依次为1、2、4、2
C. 细胞甲和丁属于减数分裂过程,细胞乙和丙属于有丝分裂过程
D. 该生物的细胞通过凹陷形成环沟实现胞质分裂
【答案】A
【知识点】减数分裂、有丝分裂图像的识别
【解析】甲图中着丝粒排列在赤道面上且无同源染色体,为减数分裂Ⅱ中期。乙图中着丝粒排列在赤道面上且有同源染色体,为有丝分裂中期。丙图中着丝粒分裂,有同源染色体存在,为有丝分裂后期。丁图中同源染色体排列在赤道面上,为减数分裂I中期,A错误;甲、乙、丙、丁细胞的染色体组数依次为1、2、4、2,B正确;细胞甲和丁属于减数分裂过程,细胞乙和丙属于有丝分裂过程,C正确;该生物属于动物,其细胞通过凹陷形成环沟实现胞质分裂,D正确。故选A。
考点二:受精作用
例题1.(2025·湖南·学业考试)卵细胞和精子相互识别、融合成的细胞是( )
A. 体细胞 B. 干细胞
C. 受精卵 D. 初级精母细胞
【答案】C
【知识点】受精作用的概念
【解析】受精作用是指精子和卵细胞相互识别、融合为受精卵的过程,C正确。故选C。
例题2.(2025·山西·学业考试)下图为高等动物繁殖周期内染色体数目的变化图解,其中2N、N表示染色体数,①、 ②表示过程。下列有关叙述错误的是( )
A. 过程①表示减数分裂
B. 过程②表示受精作用
C. 受精卵中的DNA数是卵细胞的2倍
D. 过程①和②维持了该种生物遗传的稳定性
【答案】C
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】图中过程①表示减数分裂,A项正确;过程②表示受精作用,B项正确;受精卵中的核DNA一半来自 父方,一半来自母方,是卵细胞中核DNA数的2倍,受精卵的质DNA几乎全部来自于卵细胞,C项错误;①减数 分裂过程使形成的精子和卵细胞中的染色体数减少一半,②受精作用过程使受精卵中的染色体数又恢复到体 细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,维持了该种生物遗传的稳定性,D项正确。
例题3.(2024·内蒙古· 学业考试) “一母生九子,九子各不同。”下列不属于同一双亲后代多样性原因的是( )
A. 精子与卵细胞的随机结合
B. 减数分裂使生殖细胞中染色体数目减半
C. 同源染色体上的非姐妹染色单体片段互换
D. 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
【答案】B
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】精子与卵细胞的随机结合增加了受精卵的多样性,属于后代差异的原因,A正确;
减数分裂使染色体数目减半是维持物种染色体数目稳定的机制,与遗传多样性无关,B错误;
减数分裂Ⅰ前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体互换属于基因重组,可导致配子多样性,C正确;非同源染色体的自由组合属于基因重组,可以增加配子种类,从而导致子代多样性,D正确。故选B。
1.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,对于生物的遗传和变异具有重要意义。下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
B.卵细胞形成过程发生不均等分裂,但子细胞的染色体数目相等
C.受精卵中来自精子和卵细胞的DNA分子各占一半
D.雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈多样性
【答案】C
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】减数分裂前的物质准备主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成,A正确;B、卵细胞的形成过程中,细胞质会发生不均等分裂,但子细胞的染色体数目相等,B正确;受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,C错误;雌雄配子随机结合,雌雄配子的基因型不同,导致双亲子代表型呈现多样性,D正确。故选C。
2.下列相关叙述错误的是( )
A.受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合
B.受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
C.一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵
D.雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈现多样性
【答案】B
【知识点】受精作用
【解析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程,其实质是精子和卵细胞的细胞核互相融合,A正确;受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞,B错误;由于存在阻止多精入卵的屏障,因此一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵,C正确;一个生物可以产生多种类型的精子或卵细胞,因此雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈现多样性,D正确。故选B。
3. 对于进行有性生殖的生物体来说,维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定的生理作用是( )
A. 有丝分裂和无丝分裂 B. 减数分裂和受精作用
C. 无丝分裂和减数分裂 D. 细胞分裂和细胞分化
【答案】B
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半,而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要。ACD错误,B正确。故选B。
4. 黑猩猩的下列各组细胞中,肯定都有Y染色体的是( )
A. 受精卵和次级精母细胞 B. 受精卵和初级精母细胞
C. 初级精母细胞和雄性个体的神经元 D. 精子和雄性个体的肠上皮细胞
【答案】C
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】由于在减数第一次分裂过程中同源染色体X染色体和Y染色体分离,因此次级精母细胞可能含有X染色体也可能含有Y染色体,再经过减数第二次分裂和变形形成的精子可能含有X染色体也可能含有Y染色体,受精卵是精卵细胞随机结合形成的,因此受精卵中的染色体组成为XX或者XY,A、B错误;初级精母细胞和雄性黑猩猩的神经元都有X和Y染色体,C正确;由于在减数第一次分裂过程中同源染色体X染色体和Y染色体分离,因此次级精母细胞可能含有X染色体也可能含有Y染色体,再经过减数第二次分裂和变形形成的精子可能含有X染色体也可能含有Y染色体,D错误。故选C。
1. 果蝇体细胞含有8条染色体,雄性果蝇经过减数分裂,产生的精子中染色体数为( )
A. 4条 B. 8条 C. 16条 D. 32条
【答案】A
【知识点】精子的形成
【解析】精子是由精原细胞经过减数分裂产生的,而果蝇的体细胞含有8条染色体,因此,正常情况下经减数分裂产生的精子中染色体数为体细胞的一半,即含有4条染色体,A正确,BCD错误。故选A。
2.一个含2对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的卵细胞数目和种类数是( )
A.2个和1种 B.4个和2种
C.1个和1种 D.2个和2种
【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程
【解析】卵细胞的形成过程:1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞+1个第一极体1个卵细胞+3个极体。一个卵原细胞经减数分裂只能形成1个卵细胞,因此只有1种基因型,C符合题意。故选C。
3.在“减数分裂模型的制作研究”活动中,先制作4个蓝色(2个5cm、2个8cm)和4个红色(2个5cm,2个8cm)的橡皮泥条,再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程,下列叙述错误的是( )
A.模拟减数分裂I后期时,细胞同极的橡皮泥条颜色要不同
B.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体
C.模拟减数分裂II后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同
D.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对
【答案】A
【知识点】减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体、精子的形成过程
【解析】减数分裂I后期时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同,也可能不同,A错误;一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来,形态大小一样,故可将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起,模拟1个已经复制的染色体,B正确;减数分裂Ⅱ后期时,染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,均分到细胞两极,故模拟减数分裂Ⅱ后期时,细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同,C正确;同源染色体一般大小相同,一条来自母方,一条来自父方(用不同颜色表示),故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排,模拟1对同源染色体的配对,D正确。故选A。
4.如图为某二倍体动物(基因型为AaBb)细胞分裂的某一时期模式图。下列相关叙述正确的是 ( )
A.图中1、3是姐妹染色单体分开,故而基因标注有错误
B.该细胞的子细胞是成熟的生殖细胞
C.该细胞不可能存在于雌性动物卵巢中
D.该动物细胞有丝分裂后期有8条染色体
【答案】D
【知识点】减数分裂图像识别
【解析】试题分析:根据染色体的形态可知,该细胞处于减数第二次分裂后期,着丝点断裂,若在减数第一次分裂过程中发生基因突变或交叉互换,则染色单体中含有等位基因,不是基因标注有误,故A错误;由于该细胞的细胞质均等分裂,因此该细胞可能是次级精母细胞或第一极体,分裂完成产生的子细胞是精细胞或第二极体,故BC错误;减数第二次分裂后期细胞中含有4条染色体,说明体细胞含有4条染色体,在有丝分裂后期,由于着丝点分裂,细胞中的染色体是8条,故D正确。
5.下列关于同源染色体的叙述中,正确的是( )
A.在人的肌细胞中没有X和Y这对同源染色体
B.由一条染色体复制而成的两条染色体
C.在减数分裂过程中联会的两条染色体
D.形状和大小一般都相同的两条染色体
【答案】C
【知识点】同源染色体
【解析】在人的肌细胞中有X和Y这对同源染色体,A错误;同源染色体不是复制而成的,而是一条来自父方、一条来自母方,B错误;同源染色体的两两配对叫做联会,所以减数分裂中能联会的2条染色体是同源染色体,C正确;同源染色体的形状和大小一般都相同,形状和大小一般都相同的两条染色体也可以是复制来的染色体,D错误。故选C。
6.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中①~④表示染色体,a~h表示染色单体。下列叙述正确的是( )
A.图示细胞为次级卵母细胞,所处时期为前期Ⅱ
B.①与②的分离发生在后期Ⅰ,③与④的分离发生在后期Ⅱ
C.该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍
D.图示细胞中含有2个四分体
【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂概念、四分体、同源染色体、非同源染色体
【解析】根据形成四分体可知,该时期处于前期Ⅰ,为初级卵母细胞,A错误;①与②为同源染色体,③与④为同源染色体,同源染色体的分离均发生在后期Ⅰ,B错误;该细胞的染色体数为4,核DNA分子数为8,减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2,核DNA分子数为2,C错误;图中正在发生同源染色体配对,处于减数第一次分裂前期,配对的一对同源染色体为1个四分体,故图中有2个四分体,D正确。故选D。
7.下列有关动物卵细胞的形成过程与精子的形成过程的叙述,错误的是( )
A.减数分裂过程中染色体数目的减半均发生在减数第一次分裂
B.精子的形成过程需要经过变形,卵细胞的形成过程不需要
C.卵原细胞经减数分裂形成一个成熟生殖细胞,精原细胞经减数分裂形成四个精细胞
D.卵细胞形成过程中,减数第一次分裂形成的两个子细胞均进行不均等分裂,得到一个卵细胞和三个极体
【答案】B
【知识点】减数分裂、受精作用
【解析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程,其实质是精子和卵细胞的细胞核互相融合,A正确;受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞,B错误;由于存在阻止多精入卵的屏障,因此一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵,C正确;一个生物可以产生多种类型的精子或卵细胞,因此雌雄配子随机结合导致同一双亲子代表型呈现多样性,D正确。故选B。
8.如图是某二倍体动物(2n=4)睾丸中细胞分裂不同阶段的示意图。下列叙述错误的是( )
A.左图是精原细胞的有丝分裂 B.右图细胞为初级精母细胞
C.左图细胞含4个染色体组 D.右图细胞不含同源染色
【答案】D
【知识点】有丝分裂、减数分离
【解析】左图为有丝分裂后期图像,含有4个染色体组;右图为减数第一次分裂后期图像,名称为初级精母细胞,含有同源染色体。故选D。
9.图甲表示某高等动物在进行细胞分裂时的图像,图乙为该种生物的细胞内染色体及核DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图示回答下列问题:
(1)图甲中A处于____________期,细胞中有______条染色体;B处于______________期,此细胞的名称是__________________;C细胞分裂后得到的子细胞是____________________________。
(2)图甲中B细胞对应图乙中的区间是________。
(3)图乙中表示细胞内含有染色单体的区间是________和9~11,表示细胞不含同源染色体的区间是________。
(4)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞在6~7时期染色体数目为________条。
【答案】(1)有丝分裂后 8 减数第一次分裂后 初级卵母细胞卵细胞和(第二)极体 (2) 3~4 (3)1~6 5~8 (4)20
【知识点】有丝分裂、减数分裂
【解析】(1)图甲中A含有同源染色体,但未发生联会,着丝点已分裂,故应为有丝分裂后期,此时细胞中含有8条染色体;B含有同源染色体,正在发生同源染色体的分离,故应为减数第一次分裂后期,由于细胞质不均等分配,则该细胞为初级卵母细胞;C无同源染色体,着丝点分裂,故应为减数第二次分裂后期,其细胞质不均等分配,则该细胞为次级卵母细胞,其子细胞为卵细胞和(第二)极体。
(2)图甲中B细胞为初级卵母细胞,处于减数第一次分裂后期,对应图乙中的3~4段。
(3)图乙中0~7段为减数分裂,减数分裂过程中着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期,结合曲线可知1~6段含有染色单体;不含同源染色体,对应曲线中的5~8段。
(4)曲线6~7段对应减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,此时与体细胞染色体数目相同,为20条。
10.下列关于精原细胞分裂的叙述正确的是( )
A.染色体复制成姐妹染色单体后即呈染色体状态
B.若某时期细胞中着丝粒断裂,则该细胞中染色体数与体细胞的相同
C.四分体中非姐妹染色单体之间的交换会导致等位基因的重组
D.每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上时,细胞中可能有同源染色体
【答案】D
【知识点】精子的形成
【解析】染色体复制成姐妹染色单体,在间期仍然呈染色质状态,A错误;着丝粒断裂会导致染色体数目加倍,有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都会发生着丝粒断裂,减数第二次分裂后期染色体数与体细胞的相同,有丝分裂后期染色体数是体细胞中的二倍,精原细胞一般先进行有丝分裂再进行减数分裂,若某时期细胞中着丝粒断裂,则该细胞中染色体数与体细胞的不一定相同,B错误;四分体中的非姐妹染色单体之间的交换会导致染色单体上的基因(非等位基因)重组,C错误;着丝粒排列在赤道板上时,可能是有丝分裂的中期或减数第二次分裂的中期,若为有丝分裂的中期,细胞中有同源染色体,D正确。故选D。
11.图甲是某生物的一个精细胞,图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断图乙中与甲来自同一个精原细胞的有( )
A.①② B.①④
C.①③ D.②④
【答案】C
【知识点】减数分裂
【解析】由图甲可知,形成该细胞的过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,依据染色体组成情况可判断,图甲和图乙中③可能来自同一个次级精母细胞;图甲和图
乙中①来自同一个精原细胞,故图乙中①③与甲来自同一个精原细胞。故选C。
12.下列有关有丝分裂、减数分裂和受精作用的说法中,正确的是( )
A.减数分裂和受精作用过程中均有非同源染色体的自由组合,有利于保持亲子代遗传信息的稳定性
B.初级精母细胞能进行有丝分裂以增加自身数量,又可进行减数分裂形成精细胞
C.有丝分裂和减数分裂Ⅰ,染色体行为一致
D.联会不发生在有丝分裂过程中,着丝粒分裂可发生在减数分裂Ⅱ
【答案】D
【知识点】有丝分离、减数分裂、受精作用
【解析】非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中,A错误;初级精母细胞不能进行有丝分裂,B错误;有丝分裂和减数分裂Ⅱ染色体行为一致,C错误;联会只发生在减数分裂I过程中,着丝粒分裂可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期,D正确。故选D。
13.下图为与细胞分裂有关的一组图像,下列有关叙述正确的是( )
A.非同源染色体的自由组合可发生在图甲中e过程和乙图③细胞中
B.细胞②可能对应图甲中d时期
C.细胞①可能对应图甲中的a时期
D.细胞④可以对应图甲中的f过程
【答案】B
【知识点】有丝分裂和减数分裂过程图
【解析】根据题意和图示分析可知:a为有丝分裂过程,b~d为减数分裂过程,其中d为减数第二次分裂;细胞①④处于减数第二次分裂后期;细胞②处于减数第二次分裂前期,细胞③处于减数第一次分裂后期。非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期,e过程为受精作用,A错误;细胞②处于减数第二次分裂前期,可对应图甲中d时期,B正确;细胞①处于减数第二次分裂后期,而图甲中a时期属于有丝分裂过程,故细胞①不可能对应图甲中的a时期,C错误;完成受精作用后,f过程进行的是有丝分裂,而细胞④处于减数第二次分裂后期,故细胞④不可以对应甲图中的f过程,D错误。故选B。
14.图1为某基因型为Aa的动物细胞有丝分裂过程中某两个时期的图像,图2为该动物有丝分裂过程中,不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。下列说法正确的是( )
A.图1时期Ⅰ细胞中,两个A基因移向细胞一极,原因可能是基因重组
B.观察根尖分生区细胞的有丝分裂时,应先找到与图1时期Ⅱ相同时期的细胞
C.图2中1时期的细胞中,中心体会发出放射状的星射线
D.图2中2只能用来表示图1的时期Ⅱ
【答案】B
【知识点】动物细胞的有丝分裂、有丝分裂的物质的变化规律、精子的形成过程
【解析】图1为动物细胞有丝分裂过程中的图像,图1时期Ⅰ(着丝粒分裂)为有丝分裂后期,不能发生基因重组,A错误;图1时期Ⅱ为有丝分裂中期(着丝粒排列在赤道板的中央),此时细胞染色体形态稳定、数目清晰,观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时,应先找到此时期的细胞,B正确;a是核DNA,b是染色体,c是染色单体。图1中不含染色单体,染色体数∶核DNA分子数=1∶1,且染色体数与体细胞的相同,图2中1时期的细胞可表示G1期,而中心体发出星射线应在有丝分裂前期,C错误;图2中2中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,且染色体数目与体细胞的相同,可表示G2期或有丝分裂前期、中期,D错误。故选B。
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